第四章 闭合电路欧姆定律与科学用电 单元过关检测2（word版含解析）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
第四章
闭合电路欧姆定律与科学用电
单元过关检测2（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．如图所示电路中，电源的电动势为3.0V。闭合开关后，电压表示数为2.4V，电流表示数为0.60A。将电压表和电流表视为理想电表，则电源的内阻r为（　　）
A．0.50
B．1.0
C．1.5
D．2.0
2．如图，电源的输出电压和A、B两灯的电阻均不变.若滑动变阻器R的滑片向左移动，则（　　）
A．A、B两灯均变亮
B．A、B两灯均变暗
C．A灯变暗，B灯变亮
D．A灯变亮，B灯变暗
3．一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为0.20A，接4Ω电阻时，通过电源的电流为0.30A，则电源的电动势和内阻分别为（　　）
A．2.4V　4Ω
B．1.6V　4Ω
C．2.4V　2Ω
D．1.6V　2Ω
4．如图所示，当滑动变阻器的滑片P向上端移动时，关于电路中的电压表、电流表的示数变化情况，下列说法正确的是（　　）
A．示数增大，示数减小，A示数减小
B．示数减小，示数减小，A示数减小
C．示数增大，示数减小，A示数增大
D．示数增大，示数增大，A示数减小
5．如图所示，电源电动势为4V、内阻为1Ω，将一电阻丝AB接入电路中时，电路中电流为2A，若将电阻丝均匀拉长到原来的3倍后再接入电路，则下列说法正确的是（　　）
A．电阻丝的电阻变为3Ω
B．电源的内电压变为1V
C．电路中电流变为0.4A
D．电路中的路端电压变为3V
6．铅蓄电池的电动势为2V，这表示（　　）
A．电路通过1库仑电量，电源把2焦耳的化学能转化为电能
B．电池内部电压是2V
C．电源接入电路时，其两极间的电压总是2V
D．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部存在着由负极指向正极的电场
7．如图所示电路，电源内阻为r，两相同灯泡
电阻均为R，D为理想二极管（具有单向导电性），电表均为理想电表。闭合S后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动。现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表
示数变化量绝对值分别为
，电流表示数变化量为，则下列说法中错误的是（　　）
A．两灯泡逐渐变亮
B．油滴将向下运动
C．
D．
8．如图所示电路中，电源的内阻为r，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向左移动时，下面的判断正确的是（　　）
A．变亮
B．变亮
C．变亮
D．路端电压变小
9．如图所示是多用电表最简结构图，表头G内阻，满偏电流，、是定值电阻，，选择开关置于1时是量程为5mA的电流表，置于2时是欧姆表，置于3时是电压表。a、b是表外的两个表笔，关于此多用电表说法正确的是（　　）
A．的阻值为7.5Ω
B．接3时电压表量程为15V
C．a表笔应该是黑表笔
D．若表内电源电动势E减小，会使电阻测量值偏小
10．在如图所示的电路中，当闭合开关S后，若将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列说法正确的是（　　）
A．电路再次稳定时，电源效率减小
B．灯变暗，电流表的示数增大，电容器极板的带电量减少
C．灯变亮，电压表的示数减小，电源输出功率减小
D．电源的内部消耗功率增大
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．多用电表的表盘如图甲所示，图乙为其欧姆挡的内部等效电路，其中表头是量程为100μA的电流表，电池的电动势E未知。
（1）使用多用电表的欧姆挡测电阻前，应将红表笔和黑表笔短接，调节______（选填“S”或“T”），使多用电表的指针指向欧姆挡的_________刻线（选填“0”或“”）；
（2）当用调整好的欧姆表测阻值为R电阻时，通过表头的电流为I，表针相对于表盘左侧转过的角度为θ，则图所示图像可能正确描述I或R与θ关系的是___________（选填图像下的字母）。
A．
B．
C．
D．
（3）某同学想用该多用电表（记为A）的欧姆挡。测量另一只完全相同的多用电表（记为B）的2.5V量程电压挡的内阻，已知B多用电表的2.5V量程直流电压挡的内阻约为十几千欧。
①将红表笔插入A多用电表的“＋”插孔，黑表笔插入另一个插孔，测置前，先将多用电表A的选择开关调到欧姆挡的_________挡，然后进行欧姆调零。
②将B多用电裘的选择开关调到直流电压挡2.5V，将A表的红表笔连接B多用电表的_______（填“＋”或“一”）插孔，黑表笔连接另一个插孔。
③多用电表A的示数如图丙所示，则多用电表B直流电压挡2.5V的内阻为RV=________Ω。
④该同学还想估算多用电表A内电池的电动势，他从多用电表A的表盘读出调好的多用电表A的中值电阻为15000Ω，测多用电表B直流电压挡2.5V的内阻时，多用电表B的表盘电压示数也如图丙所示，则多用电表A内电池的电动势约为___________（保留位有效数字）。
12．某学习小组在练习使用多用电表时，对多用电表的内部结构进行了探究，如图甲为欧姆表内部电路简图，该欧姆表有“×10”、“×100”两个倍率挡。已知电源电动势E=6V，内阻约为1.0Ω，灵敏电流计的满偏电流为2mA，内阻为180Ω；滑动变阻器R的最大值为500Ω；R1、R2、R3为定值电阻，其中R3=1200Ω，不计导线和开关的电阻。图乙为对应的表盘，欧姆表刻度盘的中值刻度为“15”。请回答下列问题：
（1）甲图中多用电表的a插孔插入的是__________（选填“黑”或“红”）表笔；
（2）当选择开关S合向“1”时，欧姆表对应的倍率挡为_______（选填“×10”或“×100”）；当选择开关S合向“2”时，在正确进行欧姆调零操作后，欧姆表对应的内阻为__________Ω；
（3）若把选择开关S合向“1”，两表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，当流经电源的电流为__________时，刚好实现欧姆调零。结合题中所给条件可以算出：R1=_________Ω、R2=_________Ω。
三、解答题（共45分）
13．把一个电阻和一个半导体二极管串联后，装在盒子里，盒子外面只露出三个接线柱A、B、C，如图所示，今用多用电表的欧姆挡进行测量，几组阻值的测量情况如下表所示，试在虚线框内画出盒内元件的符号和组成的电路。
红表笔
A
C
C
B
A
B
黑表笔
C
A
B
C
B
A
阻值
有阻值
阻值同第一组所测阻值
很大
很小
很大
阻值接近第一组所测阻值
14．如图所示，R为电阻箱，A为理想电压表，当电阻箱读数为R1=2Ω时，电流表读数为I1=2A；当电阻箱读数为R2=5Ω时，电流表读数为I2=1A。求：
(1)电源的电动势E和内阻r；
(2)当电阻箱R读数为多少时，电源的输出功率最大？最值Pm为多少？
15．如图所示，电源的电动势E=36V、内阻r=1，电阻R1可调，R2=9，电动机M的额定电压U=12V，内阻r0=9。
(1)开关S断开，求R1消耗的最大功率；
(2)开关S闭合，R1=11时电动机正常工作，求电动机的工作效率。
16．如图所示，电源的电动势，内阻，，。当开关S打开时，电压表读数为14V。求：
（1）电阻的阻值；
（2）开关S闭合后电压表的读数；
（3）开关S闭合后电阻消耗的功率。
参考答案
1．B
【详解】
根据闭合电路欧姆定律知
代入数据有
求得
故选B。
2．D
【详解】
若滑动变阻器R的滑片向左移动，电路总电阻变小，回路电流变大，由可知，路端电压变小，B灯电压变小、电流变小，故B灯变暗，由并联电路电流特点可知，A灯中电流变大，A灯变亮，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
由闭合电路欧姆定律得
代入数据可得
故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】
滑动变阻器向上移动时，连入电路的阻值变大，故外电路的总电阻变大，根据闭合电路的欧姆定律，总电流变小，所以路端电压变大，所以示数增大，内阻和R1所占电压减小，所以并联部分电压增大，即示数增大，根据欧姆定律可知，通过R2的电流增大，而总电流减小，所以通过滑动变阻器的电流减小，即A示数减小。
故选D。
5．C
【详解】
A．电阻丝原来的电阻
若将电阻丝均匀拉长到原来的3倍，则截面积变成原来的，由电阻定律知，电阻变成原来的9倍，即电阻丝的电阻变成9Ω，A错误；
B
C．此时电路中的电流
电源内电压
U内=I＇r=0.4×1V=0.4V
B错误，C正确；
D．电路中的路端电压
U=I＇R＇=0.4×9V=3.6V
D错误。
故选C。
6．A
【详解】
A．根据电动势的定义可知，电路通过1库仑电量，电源把2焦耳的化学能转化为电能。A正确；
B．只有当外电路短路时，电池内部电压才是2V。B错误；
C．电源接入电路时，其两极间的电压是外电压，只有电路断开时，路端电压才是2V。C错误；
D．电源外部存在着由正极指向负极的电场，内部也存在着由正极指向负极的电场。D错误。
故选A。
7．B
【详解】
A．滑片向上滑动，其阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯变亮，选项A正确；
B．总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V1的示数减小，而L1的电压变大，所以并联部分L2的电压减小，所以V2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，由于Q不变，则由
得
可知E不变，油滴静止不动，选项B错误；
C．把电阻R看作电源内阻一部分，就是两端电压的增加量，也是电容器两板间电压减少量，则
选项C正确；
D．由闭合电路欧姆定律可得
所以
选项D正确。
本题选错误的，故选B。
8．ACD
【详解】
A
BC．当滑片左移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知电路中干路电流增大，故L变亮；电路中干路电流增大，内电压及、两端的电压增大，而电动势不变，故并联部分的电压减小，L变暗；因中电流减小，干路电流增大，故流过的电流增大，L变亮；故AC正确，B错误；
D．因总电流变大，则由
可知，路端电压变小，D正确。
故选ACD。
9．AB
【详解】
A．接1时，有
得
故A正确；
B．接3时
故B正确；
C．a对应表内电源负极，为红表笔，故C错误；
D．由
可得
当E减小时I减小，读数偏大，故D错误。
故选AB。
10．ABD
【详解】
A．由题可知，滑片P向下调节，滑动变阻器的阻值R减小，即电路中的总电阻R总减小，由部分电路欧姆定律可得，电路中的总电流I总增大，电路内压U内增大，路端电压U外减小，由电源的效率得
即电源效率减小，所以A正确；
B．灯L1的电流增大，所以L1的电压U1增大，又路端电压U外减小，所以灯L2和电容器两端的电压U2都减小，所以灯L2变暗，L2的电流I2也减小。又总电流增大，所以电流表的示数增大。对于电容器来说，两端电压U2减小，由
可得，电容器极板的带电量减小，所以B正确；
C．由B选项分析可知，灯L1的电流增大，所以L1变亮，电压表测的是电路的路端电压，所以电压表示数减小，电源的输出功率为
路端电压U外减小，总电流I总增大，所以无法判断电源的输出功率变化，所以C错误；
D．电源的内部消耗功率为
由于总电流I总增大，所以电源的内部消耗功率增大，所以D正确。
故选ABD。
11．T
0
AD
×1K或×1000
－
16000
2.3
【详解】
（1）[1]先欧姆调零，则调节T，S为机械调零。
[2]欧姆调零时指针在欧姆的0刻度线。
（2）[3]AB．电流表的刻度是均匀分布的，所以I与θ成正比，则A正确；B错误；
CD．欧姆表的刻度是不均匀的，则R与θ关系是非线性的，根据
由于I与θ成正比，电流大小可以用θ表示，则有
所以C错误；D正确；
故选AD。
（3）①[4]由于待测电阻是几十千欧，则选择开关调到欧姆挡的×1K或×1000挡，然后进行欧姆调零。
②[5]根据电流“红进黑出”的规律可知，将A表的红表笔连接B多用电表的－插孔，黑表笔连接＋插孔。
③[6]欧姆表的读数为：刻度盘读数倍率=16=16000。
④[7]电压示数如图丙所示为
根据闭合电路欧姆定律有
12．红
1500
40
18
162
【详解】
(1)[1]电流从红表笔流入多用表，根据多用表内部的电源可知，多用电表的a插孔插入的是红表笔。
(2)[2]
当选择开关S合向“1”时，R3未接入电路，多用表内阻较小，所以欧姆表对应的倍率挡为。
[3]
当选择开关S合向“2”时，欧姆表对应的倍率挡为，则欧姆调零后，多用表内阻为中值读数与倍率的乘积，即1500Ω。
(3)[4]
把选择开关S合向“1”，电流表满偏时，欧姆表调零，此时多用表内阻为150Ω，则流过电源的电流为
[5][6]
把选择开关S合向“1”，欧姆调零时，电流表满偏，则有
把选择开关S合向“2”，欧姆调零时，电流表满偏，则有
联立解得
，
13．
【详解】
电阻无极性，而二极管正向电阻很小，反向电阻很大；选择多用电表的欧姆挡测量时，表内电源连入电路起作用，红表笔与表内电源的负极相连，黑表笔与表内电源的正极相连，故红表笔的电势低，黑表笔的电势高。
14．(1)6V，1Ω；(2)1Ω，9W
【详解】
(1)根据闭合电路欧姆定律可得
联立解得
，
(2)电源的输出电压为
则输出功率为
由此可知，当时，电源的输出功率最大。最大值为
15．(1)32.4W；(2)50%
【详解】
（1）开关S断开时，由欧姆定律可知
解得
当R1=10时，其消耗的功率最大，最大功率Pm=32.4W。
（2）开关S闭合时，电动机两端电压为12V时，其正常工作，则有
解得
16．（1）20Ω；（2）13V；（3）4.8W
【详解】
(1)由当开关S打开时，电压表读数为14V，可知内压
电路中电流
由闭合电路欧姆定律
得
所以
(2)开关S闭合后，R2与R3并联后与R1串联接入电路，R2与R3并联后阻值
电路中总电阻
由闭合电路欧姆定律得
开关S闭合后电压表的读数表示路端电压
(3)开关S闭合后电阻两端的电压
开关S闭合后电阻消耗的功率为